发电机组产生轴电压的原因、危害及预防措施
发电机在转动过程中，只要有不平衡的磁通交链在转轴上，那么在发电机的转轴的两端就会产生感应电势。这个感应电势就称为轴电压。当轴电压达到一定值时，通过轴承及其底座等形成闭合回路产生电流，这个电流称为轴电流。如果不采取有效的预防措施，或者预防措施失效，轴电流会使润滑油的油质逐渐劣化，放电的电弧会使转轴颈和轴瓦烧出麻点，最终导致轴瓦烧伤的严重后果。
一、发电机产生轴电压的原因
1.磁通不对称。
由于磁通的不对称，导致产生轴电压，称为“单极效应”。磁通的不对称大致有一下原因：
1）由于定子铁芯局部磁阻较大，如定子铁芯的锈蚀，或分裂式定子铁芯在现场组装结合不好等原因造成局部磁阻过大。
2）由于定子与转子气隙不均匀造成磁通的不对称。
3）由于分数槽电机的电枢反应不均匀，引起转子磁通的不对称。
4）励磁系统中的高次谐波影响。
2.电机大轴被磁化。
3.高速蒸汽产生静电。
由于与发电机同轴相连的汽轮机的轴封不好，沿轴的高速蒸汽泄漏或蒸汽在汽缸内高速喷射等原因使轴带电荷，这种性质的轴电压有时很高，当人触及时感到麻手。
二、发电机轴电压造成的危害
轴电压大小随各机组情况的不同而不同，一般说来机组容量越大，其气隙磁通和结构的不对称性也越大。而磁场中谐波分量和铁芯饱和程度以及定子的不平整度也越大，轴电压峰值就越高，轴电压的波形具有复杂的谐波分量，采用静止可控整流励磁的机组，其轴电压波形中有很高的脉冲分量，对油膜绝缘特别有害，当轴电压达到一定值后，如不采取适当措施，油膜会被击穿而产生轴电流。
若汽轮发电机组的轴电流很大，则轴电流通过的轴颈、轴瓦等有关部件将烧坏，汽轮机主油泵的传动蜗杆和蜗轮将损坏，轴电流引起的电弧会烧蚀轴承部件并使轴承的润滑油老化，从而加速轴承的机械磨损，轴电流会使汽轮机部件、发电机端盖、轴承和环绕轴的其他部件强烈磁化，并在轴颈和叶轮处产生单极电势。过高的轴电压足以击穿轴与轴承间的油膜时，发生放电，其放电回路为发电机大轴→轴颈→轴瓦→轴承支架→机组底座。虽然，轴电压不高，通常为4-6V，但回路电阻很小，因此，产生的轴电流可能很大，有时达数百安。轴电流会使润滑冷却的油质逐渐劣化，严重者会使轴瓦烧坏，被迫停机造成事故。
三、发电机产生轴电压的预防措施
1.为了防止轴电流的产生，设计安装时，在位于发电机励磁机侧的轴承支架与底座之间已加装绝缘垫，同时将所有螺杆、螺钉（控制销）及油管等均已采取绝缘措施。
2.设计有发电机汽机侧大轴的接地电刷，用于释放汽轮机低压段的静电电荷，保证轴与地的电势相同。除消除大轴电压外，大轴接地碳刷同时有以下作用，用以保护电机：1.测量转子正负对地电压。2.作为转子一点接地的保护。
3.为了降低汽轮发电机组由于磁路不对称引起的轴电压，设计发电机时考虑了消除或减少轴电压中的三次或五次谐波分量的措施，采用全新的发电机结构，安装时严格按照厂家工艺、设计要求，防止转子偏心。
4.为防止转子绕组一点接地短路而产生轴电压，运行时投入励磁回路两点接地保护装置。
5.为切断轴电流，在励磁机侧包括发电机轴承、氢冷发电机的油密封，水内冷发电机转子的进出水支座和进出水管法兰，励磁机和副励磁机轴承与机座的底板之间加装绝缘垫。轴承座的紧固件和连接到轴承座的油管也要与轴承绝缘可采用双层绝缘措施。
6.在发电机设计时，避免产生磁路不对称，避免产生轴向磁通。
四、如何测量发电机的轴电压
1.试验接线
测量发电机轴电压的试验接线如图3-23所示。电压表选用高内阻、0～0.5～1～3V、0.5级的交流电压表。
2.试验的方法
1）应使发电机保持在额定电压的情况下，分别在额定负载、1/2额定负载及空载三种运行状态下进行测量。
2）按图3-23（a）所示，用铜刷搭接在转子轴上，测轴两端的电压U1。
3）按图3-23（b）接线，测量轴承支架与地之间的电压U2。测量时，应用铜刷把发电机两侧的轴承与轴间的油膜短路。
4）若缺少低量程的电压表，可用12/220V的行灯变压器升压后测量。
5）安装时，轴承绝缘用1000V兆欧表进行检查，在运行中采用测量轴电压的方法检查。
3.分析判断
1）若测量的U1=U2，说明轴承支座与地之间的绝缘良好。
2）若轴两端的电压U1大于轴承与底座间的电压U2，即U1>U2，且U1超过U2的10%，则说明轴承支架与底座之间的绝缘不良。
3）若测量结果为U1<U2，则说明测量不准，应重测。
